JP2010020085A - Optical waveguide structure and method of manufacturing the same, and optical module - Google Patents
Optical waveguide structure and method of manufacturing the same, and optical module Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010020085A JP2010020085A JP2008180332A JP2008180332A JP2010020085A JP 2010020085 A JP2010020085 A JP 2010020085A JP 2008180332 A JP2008180332 A JP 2008180332A JP 2008180332 A JP2008180332 A JP 2008180332A JP 2010020085 A JP2010020085 A JP 2010020085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- core
- optical fiber
- optical
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、例えば光通信などに用いる光導波路構造体に関し、例えば発光デバイス及び受光デバイスを同一の光ファイバアレイに接続するのに好適の光導波路構造体及びその製造方法、光モジュールに関する。 The present invention relates to an optical waveguide structure used for, for example, optical communication, and more particularly to an optical waveguide structure suitable for connecting a light emitting device and a light receiving device to the same optical fiber array, a manufacturing method thereof, and an optical module.
近年、例えば面発光レーザ(発光デバイス)やフォトダイオード(フォトディテクタ;受光デバイス)などの面型光デバイスを備える多チャンネル光トランシーバ(例えば波長多重多チャンネル光トランシーバ)の開発が進められている。
例えば多チャンネル光トランシーバなどの光モジュールにおいて、面発光レーザやフォトダイオードなどの面型光デバイスを使用する場合、面型光デバイスの光入射面(受光面)又は光出射面(発光面)は実装基板に対して平行になるため、実装基板に対して垂直に光を入射又は出射させることになる。
In recent years, development of multi-channel optical transceivers (for example, wavelength-division multi-channel optical transceivers) including surface-type optical devices such as surface-emitting lasers (light-emitting devices) and photodiodes (photo-detectors; light-receiving devices) has been promoted.
For example, when using a surface optical device such as a surface emitting laser or a photodiode in an optical module such as a multi-channel optical transceiver, the light incident surface (light receiving surface) or light emitting surface (light emitting surface) of the surface optical device is mounted. Since it is parallel to the substrate, light is incident or emitted perpendicular to the mounting substrate.
一方、このような光モジュールにおいては、小型化、薄型化を図ることが必要である。
小型化、薄型化を図るためには、光ファイバ(光ファイバアレイ)を実装基板に対して平行に配置するのが望ましい。この場合、光ファイバの端面と面型光デバイスの光入射面又は光出射面とは略直角の位置関係になる。
このため、基板上に実装された面型光デバイスの光入射面又は光出射面に対して垂直に入射又は出射する光の経路(光路)を略90度曲げて、光ファイバアレイと面型光デバイスとを光学的に接続することが必要になる。
On the other hand, it is necessary to reduce the size and thickness of such an optical module.
In order to reduce the size and thickness, it is desirable to arrange the optical fiber (optical fiber array) in parallel with the mounting substrate. In this case, the end face of the optical fiber and the light incident surface or light emitting surface of the surface optical device have a substantially right-angle positional relationship.
For this reason, the optical fiber array and the surface light are bent by approximately 90 degrees in the light path (light path) incident or emitted perpendicular to the light incident surface or light exit surface of the surface optical device mounted on the substrate. It is necessary to optically connect the device.
そこで、例えば光トランシーバなどの装置内の狭いスペースで光の経路を急峻に曲げるために、略直角の曲面上に光導波路(曲線導波路)を有する光導波路構造体を用い、面型光デバイスに対して入射又は出射する光を、曲面に沿って導いて、光ファイバアレイに結合させる技術がある。
このような光導波路構造体は、曲面上に液状コア材料を滴下し、その上にフィルムを貼り付け、シリコンゴムのような柔らかい素材を用いて一定の圧力で押さえ付けることによって液状コア材料を薄く延ばし、紫外線照射によって硬化させることによって製造される。
In such an optical waveguide structure, a liquid core material is dropped on a curved surface, a film is pasted thereon, and the liquid core material is thinned by pressing with a constant pressure using a soft material such as silicon rubber. Produced by stretching and curing by UV irradiation.
ところで、上述のような光導波路構造体では、各光導波路のコア(導波路コア)の断面形状を矩形にし、そのサイズを、受信側・送信側を問わず、同一にするのが一般的である。
また、上述のような光導波路構造体は、発光デバイスと受光デバイスを同一の光ファイバアレイに接続するのに用いられる。そして、通常、光ファイバアレイを構成する各光ファイバの直径(ファイバ径;コア径)は同一である。
By the way, in the optical waveguide structure as described above, the cross-sectional shape of the core (waveguide core) of each optical waveguide is generally rectangular, and the size is the same regardless of the reception side or the transmission side. is there.
The optical waveguide structure as described above is used to connect the light emitting device and the light receiving device to the same optical fiber array. In general, each optical fiber constituting the optical fiber array has the same diameter (fiber diameter; core diameter).
例えば、正方形状の導波路コアの一辺の長さと円形状の光ファイバの直径とを同一にすると、図13(A)に示すように、送信チャネル(送信ch)において、光導波路構造体の光導波路(送信側)から出射される光を光ファイバアレイの光ファイバ(送信側)へ入射させる際に、光導波路の四隅からの光が漏れてしまい、光導波路構造体の光導波路から出射した光を、光ファイバアレイの光ファイバに損失なく結合させることができない。 For example, if the length of one side of the square waveguide core is the same as the diameter of the circular optical fiber, the light of the optical waveguide structure is transmitted in the transmission channel (transmission ch) as shown in FIG. When light emitted from the waveguide (transmission side) enters the optical fiber (transmission side) of the optical fiber array, light from the four corners of the optical waveguide leaks, and light emitted from the optical waveguide of the optical waveguide structure Cannot be coupled to the optical fibers of the optical fiber array without loss.
逆に、正方形状の導波路コアの対角線の長さと円形状の光ファイバの直径とを同一にすると、図13(B)に示すように、受信チャネル(受信ch)において、光ファイバアレイの光ファイバ(受信側)から出射される光を光導波路構造体の光導波路(受信側)へ入射させる際に、光ファイバの周囲からの光が漏れてしまい、光ファイバアレイの光ファイバから出射した光を、光導波路構造体の光導波路に損失なく結合させることができない。 Conversely, if the length of the diagonal line of the square waveguide core and the diameter of the circular optical fiber are the same, the light of the optical fiber array is received in the reception channel (reception channel) as shown in FIG. When light emitted from the fiber (receiving side) is incident on the optical waveguide (receiving side) of the optical waveguide structure, light from the periphery of the optical fiber leaks, and light emitted from the optical fiber of the optical fiber array Cannot be coupled to the optical waveguide of the optical waveguide structure without loss.
このように、送信側・受信側の少なくとも一方において、光導波路及び光ファイバの幾何学形状に起因して、光導波路と光ファイバとの接続部で光が漏れてしまい、結合損失が生じてしまうのを避けることができない。
そこで、発光デバイス及び受光デバイスを同一の光ファイバアレイに接続するのに用いられる光導波路構造体の各光導波路と光ファイバアレイの各光ファイバとの間の結合損失、あるいは、各光導波路と発光デバイスや受光デバイスとの間の結合損失を低減できるようにしたい。
As described above, on at least one of the transmission side and the reception side, light leaks at the connection portion between the optical waveguide and the optical fiber due to the geometric shape of the optical waveguide and the optical fiber, resulting in coupling loss. I can't avoid it.
Therefore, the coupling loss between each optical waveguide of the optical waveguide structure used to connect the light emitting device and the light receiving device to the same optical fiber array and each optical fiber of the optical fiber array, or each optical waveguide and light emission I want to be able to reduce the coupling loss between devices and light receiving devices.
このため、光導波路構造体を、光ファイバアレイに含まれる受信用光ファイバと受光デバイスとを接続する受信側光導波路と、光ファイバアレイに含まれる送信用光ファイバと発光デバイスとを接続する送信側光導波路とを備えるものとし、受信側光導波路のコアの断面積を、送信側光導波路のコアの断面積よりも大きくすることを要件とする。
光モジュールは、上記の光導波路構造体を備えることを要件とする。
Therefore, the optical waveguide structure is connected to the receiving side optical waveguide that connects the receiving optical fiber and the light receiving device included in the optical fiber array, and to the transmitting optical fiber that connects the transmitting optical fiber and the light emitting device included in the optical fiber array. It is a requirement that the cross-sectional area of the core of the receiving-side optical waveguide is larger than the cross-sectional area of the core of the transmitting-side optical waveguide.
An optical module is required to include the optical waveguide structure described above.
光導波路構造体の製造方法は、光ファイバアレイに含まれる受信用光ファイバと受光デバイスとを接続する受信側光導波路と、光ファイバアレイに含まれる送信用光ファイバと発光デバイスとを接続する送信側光導波路とを備える光導波路構造体の製造方法であって、受信側光導波路のコアの断面積が送信側光導波路のコアの断面積よりも大きくなるように、曲面上に異なるサイズの溝を有するクラッド構造体を作製する工程と、溝に液状コア材料を充填するとともに、溝をクラッドフィルムで覆う工程と、クラッドフィルムによって覆われた状態で液状コア材料を硬化させる工程とを含むことを要件とする。 An optical waveguide structure manufacturing method includes: a receiving-side optical waveguide connecting a receiving optical fiber included in an optical fiber array and a light receiving device; and a transmitting optical fiber connecting a transmitting optical fiber included in the optical fiber array and a light emitting device. A method of manufacturing an optical waveguide structure including a side optical waveguide, wherein grooves having different sizes on a curved surface are formed so that a cross-sectional area of a core of a receiving-side optical waveguide is larger than a cross-sectional area of a core of a transmitting-side optical waveguide And a step of filling the groove with a liquid core material, covering the groove with a clad film, and curing the liquid core material in a state covered with the clad film. As a requirement.
したがって、光導波路構造体及びその製造方法、光モジュールによれば、発光デバイスと受光デバイスを同一の光ファイバアレイに接続するのに用いられる光導波路構造体の各光導波路と光ファイバアレイの各光ファイバとの間の結合損失、あるいは、各光導波路と発光デバイスや受光デバイスとの間の結合損失を低減できるという利点がある。 Therefore, according to the optical waveguide structure, the manufacturing method thereof, and the optical module, each optical waveguide of the optical waveguide structure and each light of the optical fiber array used to connect the light emitting device and the light receiving device to the same optical fiber array. There is an advantage that the coupling loss between the fibers or the coupling loss between each optical waveguide and the light emitting device or the light receiving device can be reduced.
以下、図面により、本実施形態にかかる光導波路構造体及びその製造方法、光モジュールについて、図1〜図10を参照しながら説明する。
まず、本光導波路構造体は、曲線状の導波路コア内を光が伝播するように形成された曲線光導波路部品(例えばポリマ光導波路)であって、図5(D)に示すように、曲面2上に形成され、複数の溝3A,3B(ここでは2種類の異なるサイズの溝3A,3Bをそれぞれ複数有する)を備えるクラッド構造体(下部クラッド)1と、各溝3A,3Bに形成された導波路コア4A,4Bと、複数の導波路コア4A,4Bを覆うクラッドフィルム(上部クラッド)5とを備える。
Hereinafter, an optical waveguide structure according to the present embodiment, a manufacturing method thereof, and an optical module will be described with reference to FIGS.
First, this optical waveguide structure is a curved optical waveguide component (for example, a polymer optical waveguide) formed so that light propagates in a curved waveguide core, and as shown in FIG. A clad structure (lower clad) 1 formed on the
ここで、クラッド構造体1は、図5(D)に示すように、構造体表面の曲面2上に、曲面2の一端から他端まで延び、並列に設けられた複数の溝(導波路用溝;細溝)3A,3Bを有する曲面構造体である。ここでは、クラッド構造体1は、透明なクラッド材料からなる透明部材によって形成された透明構造体であって、屈折率n1を有する。例えばオレフィン系ポリマ(例えばポリオレフィン)を用いたモールド成型体(樹脂成型体)である。
Here, as shown in FIG. 5D, the
導波路コア4A,4Bは、図5(D)に示すように、クラッド構造体1の曲面表層部に形成された各溝3A,3Bを透明なコア材料で埋め込むことによって形成されている。このため、導波路コア4A,4Bは、クラッド構造体1の曲面2に沿って曲線状に形成されており、柱状になっている。この導波路コア4A,4Bは、クラッド構造体1の屈折率n1よりも大きい屈折率n2を有する(n2>n1)。
As shown in FIG. 5D, the
なお、後述するように、本実施形態では、導波路コア4A,4Bを、液状コア材料(液状接着剤)4を塗布し、硬化させて形成しているため、硬化後の屈折率がn2になる材料(屈折率がn2の透明固体)を用いる。
クラッドフィルム5は、図5(D)に示すように、クラッド構造体1の曲面2上の各溝3A,3Bに形成された導波路コア4A,4Bを覆うようにラミネートされている。このクラッドフィルム5は、導波路コア4A,4Bの屈折率n2よりも小さい屈折率n3を有する(n3<n2)。
As will be described later, in this embodiment, the
The
このような光導波路構造体8は、例えば、入力された電気信号を光信号に変換し、アレイ状の光ファイバ(光ファイバアレイ)を介して送信する機能(光送信機)と、光ファイバアレイを介して入力された光信号を電気信号に変換して受信する機能(光受信機)とを備える多チャンネル光トランシーバ(光モジュール)に用いられる。
この場合、多チャンネル光トランシーバは、例えば図4に示すように、プリント基板(回路基板)30と、表面に入射面(受光面)を有する複数の面型受光デバイス31Aからなる面型受光デバイスアレイ31と、表面に出射面(発光面)を有する複数の面型発光デバイス32Aからなる面型発光デバイスアレイ32と、ドライバIC35と、レシーバIC36と、クラッド構造体、導波路コア及びクラッドフィルムによって構成される複数(ここでは8つ)の曲線導波路7A,7Bを有する光導波路構造体8とを備えるものとして構成される。なお、送信側4チャンネル、受信側4チャンネルの光トランシーバを例に挙げている。
Such an
In this case, as shown in FIG. 4, for example, the multi-channel optical transceiver includes a surface light receiving device array including a printed circuit board (circuit board) 30 and a plurality of surface
ここでは、面型受光デバイス31Aは、フォトダイオード(フォトディテクタ;PD;Photo detector)であり、面型受光デバイスアレイ31は複数(ここでは4つ)のフォトダイオードを備えるPDアレイチップである。
また、面型発光デバイス32Aは、面発光レーザ[VCSEL(Vertical-Cavity Surface−Emitting Laser)]であり、面型発光デバイスアレイ32は複数(ここでは4つ)の面発光レーザを備えるVCSELアレイチップある。
Here, the surface light-
The surface
また、光導波路構造体8に備えられる複数(ここでは8つ)の曲線導波路のうち、一部(ここでは4つ)の曲線導波路7Bは、光ファイバアレイ33に含まれる一部(ここでは4つ)の光ファイバ(受信用光ファイバ)33Aと受光デバイス31Aとを接続する受信側光導波路(受信チャネル)として機能し、残り(ここでは4つ)の曲線導波路7Aは、光ファイバアレイ33に含まれる残り(ここでは4つ)の光ファイバ(送信用光ファイバ)33Aと発光デバイス32Aとを接続する送信側光導波路(送信チャネル)として機能する。ここでは、複数の受信側光導波路7Bと複数の送信側光導波路7Aとが並列に設けられていることになる。
Among the plurality (eight in this case) of curved waveguides provided in the
そして、光導波路構造体8は、その一の端面を介してプリント基板30上に実装され、この一の端面には、面型受光デバイスアレイ31及び面型発光デバイスアレイ32が例えばレンズなどを介して光学的に接続され、この一の端面に直交する他の端面には、同一のファイバ径を有する複数(ここでは12本)の光ファイバ33Aからなる光ファイバアレイ33が光学的に接続される。なお、ここでは、光ファイバアレイ33はリボンファイバである。また、ここでは、光コネクタ34付きの光ファイバアレイ33を用いている。
The
また、プリント基板30は、装置側電気コネクタを介して外部装置と電気的に接続されており、電気信号が入力又は出力(電気I/O)されるようになっている。
このように、本光導波路構造体8は、送信側と受信側が並列に設けられた多チャンネル光トランシーバにおいて面型発光デバイスアレイ32及び面型受光デバイスアレイ31を同一の光ファイバアレイ33に接続する多チャンネル光導波路アダプタとして用いられる。
The printed circuit board 30 is electrically connected to an external device via a device-side electrical connector, and an electrical signal is input or output (electrical I / O).
Thus, the present
ところで、マルチモード光伝送の場合、光ファイバ又は光導波路の端面から出射される光は、そのコアの表面の任意の点から開口数(NA;Numeral Aperture)で規定される範囲の任意の角度で出射した光線の束(光束)として表現できる。この光束を、一般的なレンズ系を用いて、出射したコア面よりも狭いエリアに集光させるのは困難である。
そこで、光ファイバ33A(又は光導波路7A,7B)の出射面(コア面)におけるスポットサイズと光導波路7A,7B(又は光ファイバ33A)の入射面(コア面)におけるスポットサイズとが同じになるように、レンズ系[ここでは図2(B)中、符号9で示すレンズ]によって集光させるようにしている。
By the way, in the case of multimode optical transmission, light emitted from the end face of an optical fiber or optical waveguide is at an arbitrary angle within a range defined by a numerical aperture (NA) from an arbitrary point on the surface of the core. It can be expressed as a bundle (light flux) of emitted light rays. It is difficult to focus this light beam on an area narrower than the emitted core surface by using a general lens system.
Therefore, the spot size on the exit surface (core surface) of the
そして、本実施形態では、図1(A),(B)に示すように、受信側光導波路7Bのコア(導波路コア;受信側コア)4Bの断面積が、送信側光導波路7Aのコア(導波路コア;送信側コア)4Aの断面積よりも大きくなるようにしている。
具体的には、図1(B)に示すように、受信側光導波路7Bのコア4Bの断面の最短距離(ここでは導波路コア4Bの断面は矩形であるため、その短辺の長さ)が、光ファイバ33Aのコア(円形断面)の直径と同一又はそれよりも大きくなるようにしている。また、送信側光導波路7Aのコア4Aの断面の最長距離(ここでは矩形断面の対角線の長さ)が、送信用光ファイバ33Aのコア(円形断面)の直径と同一又はそれよりも小さくなるようにしている。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the cross-sectional area of the core (waveguide core; reception core) 4B of the reception side
Specifically, as shown in FIG. 1B, the shortest distance of the cross section of the core 4B of the receiving side
このように、受信側・送信側のいずれにおいても出射側の断面積よりも入射側の断面積の方が大きくなる(出射側断面積<入射側断面積)ようにすることで、光導波路構造体8の各光導波路7A,7Bと光ファイバアレイ33の各光ファイバ33Aとの間の結合損失を最小限に低減するようにしている。
また、図3(A)に示すように、送信側光導波路7Aのコア4Aの断面の最短距離(ここでは導波路コア4Aの断面は矩形であるため、その短辺の長さ)が、発光デバイス32Aの発光面(円形)32AXの直径と同一又はそれよりも大きくなるようにしている。また、図3(B)に示すように、受信側光導波路7Bのコア4Bの断面の最長距離(ここでは矩形断面の対角線の長さ)が、受光デバイス31Aの受光面(円形)31AXの直径と同一又はそれよりも小さくなるようにしている。
In this way, the optical waveguide structure can be obtained by making the incident-side sectional area larger than the emitting-side sectional area on both the receiving side and the transmitting side (emission-side sectional area <incident-side sectional area). The coupling loss between each
3A, the shortest distance of the cross section of the
このように、受信側・送信側のいずれにおいても出射側の断面積よりも入射側の断面積の方が大きくなる(出射側断面積<入射側断面積)ようにすることで、光導波路構造体8の各光導波路7A,7Bと発光デバイス32Aや受光デバイス31Aとの間の結合損失を最小限に低減するようにしている。
なお、本実施形態では、受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aは、いずれも、全長にわたって断面積のサイズが同一になるようにしているが、これに限られるものではなく、少なくとも、光ファイバアレイ33との接続部(結合部)、あるいは、発光デバイス32Aや受光デバイス31Aとの接続部(結合部)において、上述のような関係を満たす断面積のサイズになっていれば良い。
In this way, the optical waveguide structure can be obtained by making the incident-side sectional area larger than the emitting-side sectional area on both the receiving side and the transmitting side (emission-side sectional area <incident-side sectional area). The coupling loss between the
In the present embodiment, the receiving-side
また、本実施形態では、光導波路構造体8の各光導波路7A,7Bのコア4B,4Aの断面形状は矩形であるが、これに限られるものではなく、例えば楕円形や円形であっても良い。この場合、受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aのコア4B,4Aの断面の最短距離は、楕円形の短径の長さあるいは円形の直径の長さであり、受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aのコア4B,4Aの断面の最長距離は、楕円形の長径の長さあるいは円形の直径の長さである。
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the
さらに、受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aは、図1(A),(B)に示すように、光ファイバアレイ33が接続される側の端面において、これらの光導波路7A,7Bのコア4A,4Bの中心軸Xが同一平面上に並び、かつ、図2(B)に示すように、光ファイバアレイ33を構成する各光ファイバ33Aのコアの中心軸の間隔と一致するように設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, the reception-side
ここでは、クラッド構造体1の曲面2の表面上に複数の光導波路7A,7Bからなる導波路アレイを形成するのに、これらの光導波路7A,7Bのコア4A,4Bの中心軸が同一平面上に並ぶようにクラッド構造体1の各溝3A,3Bの深さ(各導波路コア4A,4Bの高さ)を設定している。この場合、図1(B)に示すように、受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとの間のクラッド構造体1の表面には段差6ができることになる。
Here, in order to form a waveguide array composed of a plurality of
また、光ファイバアレイ33の各光ファイバ33Aのコアの中心軸の間隔と一致するように、クラッド構造体1の各溝3A,3Bの間隔(ピッチ)を設定している。これにより、受信側・送信側のすべての光導波路7A,7Bのコア4A,4Bの中心軸を光ファイバアレイ33の各光ファイバ33Aのコアの中心軸に一致させることができ、受信側・送信側のいずれにおいても光導波路7A,7Bと光ファイバ33Aとの間で軸ずれが生じないようにすることができる。
Further, the interval (pitch) between the
これにより、光ファイバアレイ33との接続を損失なく行なうことができ、さらに、受信側と送信側とで結合損失の差が生じないようにすることができる。
特に、本光導波路構造体8では、曲面2上に複数の導波路コア4A,4Bが隣接して形成されているため、一の導波路コアからの漏れ光が隣接する他の導波路コアへ入ってしまい、クロストーク(クロストークノイズ)が生じてしまうおそれがある。しかしながら、上述のようにして結合損失を低減することで、このような隣接チャネル間のクロストークを低減することもでき、この結果、クロストーク性能を改善することができ、信頼性を高めることができる。
Thereby, connection with the
In particular, in the present
次に、本実施形態にかかる光導波路構造体の製造方法について、図5(A)〜(D)を参照しながら説明する。
本光導波路構造体の製造方法は、光ファイバアレイ33に含まれる光ファイバ33Aと受光デバイス31Aとを接続する受信側光導波路7Bと、光ファイバアレイ33に含まれる光ファイバ33Aと発光デバイス32Aとを接続する送信側光導波路7Aとを備える光導波路構造体8の製造方法であって、図5(A)〜(D)に示すような各工程を含む。
Next, a method for manufacturing the optical waveguide structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The optical waveguide structure manufacturing method includes a receiving-side
まず、図5(A)に示すように、構造体表面の曲面2上に、曲面2の一端から他端まで延びる複数の溝(導波路用溝;細溝)3A,3Bを有する曲面構造体(クラッド構造体;透明構造体)1を、例えばオレフィン系ポリマ(ポリオレフィン;透明なクラッド材料からなる透明部材)を用い、モールド成型によって作製する。つまり、予め曲面2上に溝3A,3Bが形成されている曲面構造体(モールド母材;モールド光導波路)1を作製する。
First, as shown in FIG. 5A, a curved surface structure having a plurality of grooves (waveguide grooves; narrow grooves) 3A and 3B extending from one end to the other end of the
ここでは、受信側光導波路7Bのコア4Bの断面積が送信側光導波路7Aのコア4Aの断面積よりも大きくなるように[図1(B)参照]、曲面2上に2種類の異なるサイズの溝3A,3Bをそれぞれ複数有する曲面構造体1を作製する。
次に、図5(B)に示すように、ディスペンサ(定量ディスペンサ;液体コア材料滴下装置)によって、曲面構造体1の各溝3A,3Bの一端側又は他端側の各溝3A,3Bを含む曲面2上に所定量の液状コア材料(導波路コア液或いは透明ポリマ液或いは透明液体或いは透明接着剤)4を滴下する。
Here, two different sizes are provided on the
Next, as shown in FIG. 5B, each
次いで、図5(C)に示すように、液状コア材料4が滴下された側から反対側へ向けて、クラッドフィルム(例えばオレフィン系フィルム)5を徐々に押し付けて覆っていきながら(即ち、クラッドフィルム5をラミネートしていきながら)、各溝3A,3Bに液状コア材料4を充填していく。
次に、図5(D)に示すように、クラッドフィルム5によって覆われた状態で(即ち、クラッドフィルム5を曲面2上に押し付けたままの状態で)、例えば紫外線を照射して液状コア材料(例えばUVエポキシ樹脂或いは紫外線硬化性樹脂材料或いは光硬化性樹脂材料)4を硬化(ここでは半硬化或いは仮硬化)させる。
Next, as shown in FIG. 5C, the clad film (for example, olefin film) 5 is gradually pressed and covered from the side where the
Next, as shown in FIG. 5D, the liquid core material is irradiated with, for example, ultraviolet rays while covered with the clad film 5 (that is, with the
なお、本実施形態では、この段階で液状コア材料4を半硬化状態に留めておくため、その後の工程において、液状コア材料4を完全に、或いは、略完全に硬化させることになる。なお、本明細書では、以下、このように、完全に、或いは、略完全に硬化させることを「本硬化」という。
ここでは、透明曲面構造体1の裏面側から曲面構造体1を通して例えば紫外線を照射して液状コア材料4を硬化(ここでは半硬化)させるようにしている。なお、クラッドフィルム5として透明フィルムを用いる場合、表面側からクラッドフィルム5を通して例えば紫外線を照射して液状コア材料4を硬化(ここでは半硬化)させるようにしても良い。
In this embodiment, since the
Here, the
なお、ここでは、液状コア材料4は、この段階では半硬化させるようにしているが、これに限られるものではなく、この段階で本硬化させるようにしても良い。
その後、図5(D)に示すように、例えば熱を加えて液状コア材料4を本硬化させる。これにより、導波路コア4A,4Bが形成される。
このようにして、曲面2上に複数のチャネル状の光導波路(曲線導波路;光路)として受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aを備える光導波路構造体8を製造する。なお、光導波路構造体8は、ポリマを主材料とするポリマ光導波路であり、光導波路部材ともいう。また、光導波路構造体8は、光ファイバ33Aと受光デバイス31Aや発光デバイス32Aとを光学的に接続するものであるため、光接続部材ともいう。
Here, the
Thereafter, as shown in FIG. 5D, for example, heat is applied to fully cure the
In this way, the
したがって、本実施形態にかかる光導波路構造体及びその製造方法によれば、発光デバイス32Aと受光デバイス31Aを同一の光ファイバアレイ33に接続するのに用いられる光導波路構造体8の各光導波路7A,7Bと光ファイバアレイ33の各光ファイバ33Aとの間の結合損失、あるいは、各光導波路7A,7Bと発光デバイス32Aや受光デバイス31Aとの間の結合損失を低減できるという利点がある。つまり、送信側と受信側とを同一部品に組み込んだ光導波路構造体(光導波路アダプタ)8を用いる場合に、送信側・受信側ともに標準的な光ファイバアレイ33との結合損失を最低限に抑えることができ、高性能な光トランシーバを実現できることになる。また、このような光導波路構造体8のクロストーク性能を改善することができ、信頼性を高めることもできる。
Therefore, according to the optical waveguide structure and the manufacturing method thereof according to this embodiment, each
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
また、上述の実施形態では、液体コア材料4として、例えばUVエポキシ樹脂材料などの紫外線硬化性樹脂材料を用い、紫外線を照射して硬化させるようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、液体コア材料として光硬化性樹脂材料を用い、光を照射して硬化させるようにしても良い。また、液体コア材料として熱硬化性樹脂材料を用い、熱を加えて硬化させるようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Further, in the above-described embodiment, as the
また、上述の実施形態では、多チャンネル光トランシーバにおいて面型発光デバイスアレイ32及び面型受光デバイスアレイ31を同一の光ファイバアレイ33に接続するのに用いられる多チャンネル光導波路アダプタ8に本発明を適用した場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、光トランシーバにおいて一の発光デバイス及び一の受光デバイスを同一の光ファイバアレイ(2つの光ファイバからなる)に接続するのに用いられる光導波路アダプタに本発明を適用することもできる。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the multi-channel
また、上述の実施形態では、受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとが、光ファイバアレイ33が接続される側の端面において光導波路7A,7Bの中心軸が同一平面上に並ぶように設けられており、受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとの間のクラッド構造体1の表面に段差6ができているが、これに限られるものではない。
つまり、製品の観点から見ると、上述の実施形態のように、コアサイズの異なる受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとの間のクラッド構造体1の表面に段差6ができていると、クラッドフィルム(カバーフィルム)5にクラックが生じやすいため、長期信頼性を確保するのが望ましい。
In the above-described embodiment, the receiving-side
That is, from the viewpoint of the product, as in the above-described embodiment, there is a
そこで、クラッドフィルム5にクラックが発生するのを防止すべく、例えば、コアサイズの異なる受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとの間の表面に段差6ができないように、図6,図7に示すように、受信側光導波路7Bが設けられている領域と送信側光導波路7Aが設けられている領域とを斜面10でつなぐようにして、クラッドフィルム5にかかるストレスを緩和するのが好ましい。この場合、クラッド構造体1は、受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとの間の表面に斜面10を有するものとなる。なお、図6,図7では、上述の第1実施形態[図5(D),図2参照]のものと同一のものには同一の符号を付している。
Therefore, in order to prevent cracks from occurring in the
また、例えば、コアサイズの異なる受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとの間の表面にできる段差6はそのままにして、クラッドフィルム(カバーフィルム)5を、段差6に応じた部分にスリットを有するものとするか、又は、図8,図9に示すように、2分割されたクラッドフィルム(カバーフィルム)5A,5Bを用い、段差6に応じた部分に隙間ができるように段差6を挟んで両側に設けるようにして、クラッドフィルム5に歪が生じないようにするのも好ましい。なお、図8,図9では、上述の第1実施形態[図5(D),図2参照]のものと同一のものには同一の符号を付している。
Further, for example, the
また、上述の実施形態では、曲面2上に形成された受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aを持つクラッド構造体1を用いた光導波路構造体8に本発明を適用した場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば図10に示すように、平面12上に形成された受信側光導波路(直線導波路)7BX及び送信側光導波路(直線導波路)7AXを持つクラッド構造体11を用いた光導波路構造体に本発明を適用することもできる。なお、図10では、上述の第1実施形態[図2参照]のものと同一のものには同一の符号を付している。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the
以下、実施例によって更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
本実施例では、上述の実施形態で説明した製造方法(プロセスフロー)によって、曲面2上にコアサイズの異なる受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aを有する光導波路構造体(ポリマ光導波路)8のサンプルを作製し、光ファイバアレイ33、受光デバイス31A、発光デバイス32Aとの間の結合損失を、従来構造のサンプルと比較した。
Hereinafter, it demonstrates still in detail according to an Example. However, the present invention is not limited to the following examples.
In this example, an optical waveguide structure (polymer optical waveguide) having a reception side
本実施例では、透明曲面構造体1を射出成型(モールド成型)によって作製して用いた。つまり、曲率半径5mmの曲面(1/4円弧)を凸面とし、この凸面を構成する曲面2に沿って、8本の溝(導波路溝)3A,3Bが平行に形成されたモールド成型体を曲面構造体1として用いた。材料はポリオレフィンを用いた。波長850nmでの屈折率は1.50であった。
In this example, the transparent
ここでは、8本の溝として、縦0.050mm×横0.050mmの断面形状を有する4本の溝(受信側導波路溝)3Bをピッチ0.25mmで平行に形成するとともに、縦0.034mm×横0.034mmの断面形状を有する4本の溝(送信側導波路溝)3Aをピッチ0.25mmで平行に形成した。
また、後述するようにして受信側導波路溝3Bに形成される導波路コア(受信側光導波路7Bのコア)4Bの中心軸(受信側光導波路7Bの中心軸)と送信側導波路溝3Aに形成される導波路コア(送信側光導波路7Aのコア)4Aの中心軸(送信側光導波路7Aの中心軸)とが同一平面上に並び[図1(A),(B)参照]、各光導波路7A,7Bの中心軸が光ファイバアレイ33(ここでは12本の光ファイバ33Aをピッチ0.25mmで備えるファイバアレイ)を構成する各光ファイバ33Aの中心軸と一致するように[図2(B)参照]、縦0.050mm×横0.050mmの断面形状を有する受信側導波路溝3Bの底を、縦0.034mm×横0.034mmの断面形状を有する送信側導波路溝3Aの底よりも0.008mmだけ深い位置に形成した[図2(A)参照]。これに応じて、曲面構造体1の曲面2には、受信側導波路溝3Bが形成されている領域(受信側光導波路7Bの表面)と送信側導波路溝3Aが形成されている領域(送信側光導波路7Aの表面)との間に0.008mmの段差6ができた[図2(A)参照]。
Here, as the eight grooves, four grooves (reception-side waveguide grooves) 3B having a cross-sectional shape of 0.050 mm in length × 0.050 mm in width are formed in parallel at a pitch of 0.25 mm, and a length of 0. Four grooves (transmission-side waveguide grooves) 3A having a cross-sectional shape of 034 mm × lateral 0.034 mm were formed in parallel at a pitch of 0.25 mm.
Further, as will be described later, the central axis (the central axis of the reception-side
さらに、上述のように射出成型によって曲面構造体1を作製する際に、各溝3A,3Bの両端面に外向きに凸の半球面レンズ9を同時に形成した[図2(B)参照]。レンズ9の直径は0.25mmとし、レンズ9と溝3A,3Bの終端との間の距離は0.5mmとし、レンズ9の焦点距離(レンズ9と光ファイバ33Aとの間の距離)は0.5mmとした[図2(B)参照]。
Furthermore, when producing the
充填用のコア液(ポリマ液)4には、硬化後の屈折率が1.55となる紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いた。
コア液4が充填された溝(導波路溝)3A,3Bの上部を覆うクラッドフィルム5には、ポリオレフィン製で厚さ0.05mmのフィルム(透明フィルム;オレフィンフィルム)を用いた。波長850nmでの屈折率は1.50であった。
As the core liquid (polymer liquid) 4 for filling, an ultraviolet curable epoxy resin having a refractive index after curing of 1.55 was used.
A film (transparent film; olefin film) made of polyolefin and having a thickness of 0.05 mm was used as the
これらを用いて、以下のようにして光導波路構造体8のサンプルを作製した。
まず、透明曲面構造体1の曲面2上の溝部分に、定量ディスペンサによって例えば0.1ccのコア液4を滴下した。
次に、その表面にクラッドフィルム5を押し当てながら、溝3A,3Bにコア液4を完全に充填し、同時に溝3A,3B以外の部分のコア液4を排除した。
Using these, a sample of the
First, for example, 0.1 cc of the
Next, the
この状態でコア液4に紫外線を照射して半硬化させた。なお、ここではコア液4を半硬化させるに留めているが、この段階で本硬化させても良い。
そして、これをオーブンに入れて120℃で60分にわたって加熱して、コア液4を本硬化させて、導波路コア4A,4Bを形成した。
このようにして、曲面2上に受信側光導波路7B及び送信側光導波路7Aを備える光導波路構造体8のサンプルを作製した。
In this state, the
And this was put into oven and heated at 120 degreeC for 60 minutes, the
In this manner, a sample of the
一方、比較例として、従来構造のサンプルも用意した。つまり、8本の溝のすべてが縦0.050mm×横0.050mmの断面形状を有し、それ以外は同一の透明曲面構造体、及び、8本の溝のすべてが縦0.034mm×横0.034mmの断面形状を有し、それ以外は同一の透明曲面構造体の2種類の透明曲面構造体を用意した。そして、これらの透明曲面構造体のそれぞれに、上述の実施例と同様の方法で、コア液を滴下し、クラッドフィルムで覆いながら溝にコア液を充填した後、コア液を硬化させて、2種類の従来構造のサンプルを作製した。なお、コアが縦0.050mm×横0.050mmの断面形状を有するものを第1サンプルと呼び、コアが縦0.034mm×横0.034mmの断面形状を有するものを第2サンプルと呼ぶ。 On the other hand, a sample having a conventional structure was also prepared as a comparative example. That is, all of the eight grooves have a cross-sectional shape of 0.050 mm in length × 0.050 mm in width, and other than that, the same transparent curved surface structure and all of the eight grooves have a length of 0.034 mm × width. Two types of transparent curved surface structures having the same cross-sectional shape of 0.034 mm and the same transparent curved surface structure were prepared. Then, the core liquid is dropped onto each of these transparent curved surface structures in the same manner as in the above-described embodiments, and the core liquid is filled in the groove while being covered with the clad film, and then the core liquid is cured, and 2 Samples of various conventional structures were made. A sample having a cross-sectional shape of 0.050 mm in length and 0.050 mm in width is called a first sample, and a sample having a cross-sectional shape of 0.034 mm in length and 0.034 mm in width is called a second sample.
このようにして得られたサンプルを、以下のようにして評価した。
送信側の結合損失の評価は、以下のようにして行なった。
光源として波長850nmの面発光レーザ32Aを用い、この面発光レーザ32Aの発光面32AX(出射径15μm)上に、上述のようにして作製した各サンプルをアライメントして設置し、各サンプルを通過して反対側に出てきた光を、調芯したマルチモード光ファイバ(コア径0.050mm)33Aで受け、光パワーメータで出力を測定した。
The samples thus obtained were evaluated as follows.
The coupling loss on the transmission side was evaluated as follows.
A surface-emitting
受信側の結合損失の評価は、以下のようにして行なった。
波長850nmの外部光源からの光を、マルチモード光ファイバ(コア径0.050mm)を介して、上述のようにして作製した各サンプルの光ファイバ側の端面まで導き、各サンプルを通過して反対側に出てきた光を、調芯したマルチモード光ファイバ(コア径0.10mm)で受け、光パワーメータで出力を測定した。なお、ここでは、結合損失を、より正確に測定するために、フォトディテクタ(受光素子)31Aの受光面31AX(直径0.10mm)と同じ直径のコアを持つ光ファイバで受けて、光パワーメータで出力を測定するようにしている。
Evaluation of the coupling loss on the receiving side was performed as follows.
Light from an external light source with a wavelength of 850 nm is guided to the end face on the optical fiber side of each sample prepared as described above through a multimode optical fiber (core diameter 0.050 mm), and passes through each sample to be opposite. The light which came out to the side was received by the aligned multimode optical fiber (core diameter 0.10 mm), and the output was measured with an optical power meter. Here, in order to measure the coupling loss more accurately, the coupling loss is received by an optical fiber having a core having the same diameter as that of the light receiving surface 31AX (diameter 0.10 mm) of the photodetector (light receiving element) 31A. The output is measured.
この結果、図11に示すように、本実施例のサンプルを用いた場合の送信側の結合損失は、第1サンプルを用いた場合と比較して、0.8〜1.2dB程度低くなった。また、本実施例のサンプルを用いた場合の受信側の結合損失は、第2サンプルを用いた場合と比較して、0.7〜1.0dB程度低くなった。このように、本実施例のサンプルを用いることで、受信側及び送信側ともに結合損失を抑えることができることが確認できた。また、本実施例のサンプルを用いることによって、他の導波路コアからの出射光量(漏れ光の出射光量)は、入射光量の−30〜−35dBのレンジになっており、ノイズ(クロストークノイズ)を低減できることも確認できた。 As a result, as shown in FIG. 11, the coupling loss on the transmission side when the sample of this example is used is about 0.8 to 1.2 dB lower than that when the first sample is used. . Further, the coupling loss on the receiving side when using the sample of this example was lower by about 0.7 to 1.0 dB than when using the second sample. Thus, it was confirmed that the coupling loss can be suppressed on the receiving side and the transmitting side by using the sample of this example. Further, by using the sample of this example, the amount of light emitted from other waveguide cores (the amount of light emitted from leakage light) is in the range of −30 to −35 dB of the amount of incident light, and noise (crosstalk noise) ) Could be reduced.
次に、他の実施例のサンプルとして、コアサイズの異なる受信側光導波路7Bと送信側光導波路7Aとの間の表面に段差6がなく、斜面10になっており、それ以外は同一の曲面構造体1を用い、上述の実施例と同様の方法で作製したサンプル(図6,図7参照)、及び、上述の実施例と同一の曲面構造体1を、段差6を挟んで両側に2分割された2枚のクラッドフィルム5A,5Bで覆うようにし、それ以外は上述の実施例と同様の方法で作製されたサンプル(図8,図9参照)の2種類のサンプルを作製し、上述の実施例のサンプルと比較して、作製直後にクラッドフィルムに生じるクラックの発生率(クラック発生率)の評価を行なった。
Next, as a sample of another embodiment, there is no
図12に示すように、上述の実施例(第1実施例)のサンプルでは、20サンプル中、6個にクラックが観察され、クラック発生率は30%であった。これに対し、曲面構造体が斜面を有する他の実施例(第2実施例)のサンプルでは、20サンプル中、2個にクラックが観察され、クラック発生率は10%であった。また、クラッドフィルムを2分割した他の実施例のサンプル(第3実施例)では、20サンプル中、クラックが観察されたものはなく、クラック発生率は0%であった。このように、2種類の他の実施例の構成は、いずれも、クラックの発生を抑える効果があることが確認できた。また、段差上にクラッドフィルムを設けない構成は、クラックの発生を抑えるのに特に有効であることが確認できた。 As shown in FIG. 12, in the sample of the above-described example (first example), cracks were observed in 6 out of 20 samples, and the crack generation rate was 30%. On the other hand, in the sample of another example (second example) in which the curved structure has an inclined surface, cracks were observed in 2 out of 20 samples, and the crack occurrence rate was 10%. Further, in the sample of the other example (third example) in which the clad film was divided into two, no crack was observed in 20 samples, and the crack occurrence rate was 0%. Thus, it was confirmed that the configurations of the two other examples had an effect of suppressing the occurrence of cracks. Moreover, it has confirmed that the structure which does not provide a clad film on a level | step difference is especially effective in suppressing generation | occurrence | production of a crack.
以下、上述の実施形態に関し、更に、付記を開示する。
(付記1)
光ファイバアレイに含まれる受信用光ファイバと受光デバイスとを接続する受信側光導波路と、
前記光ファイバアレイに含まれる送信用光ファイバと発光デバイスとを接続する送信側光導波路とを備え、
前記受信側光導波路のコアの断面積が、前記送信側光導波路のコアの断面積よりも大きいことを特徴とする光導波路構造体。
Hereinafter, additional notes will be disclosed regarding the above-described embodiment.
(Appendix 1)
A receiving-side optical waveguide connecting a receiving optical fiber and a light receiving device included in the optical fiber array;
A transmission-side optical waveguide that connects a transmission optical fiber and a light-emitting device included in the optical fiber array;
An optical waveguide structure, wherein a cross-sectional area of a core of the reception-side optical waveguide is larger than a cross-sectional area of a core of the transmission-side optical waveguide.
(付記2)
前記受信側光導波路のコアの断面の最短距離は、前記受信用光ファイバのコアの直径と同一又はそれよりも大きく、
前記送信側光導波路のコアの断面の最長距離は、前記送信用光ファイバのコアの直径と同一又はそれよりも小さいことを備えることを特徴とする、付記1記載の光導波路構造体。
(Appendix 2)
The shortest distance of the cross section of the core of the receiving optical waveguide is equal to or larger than the diameter of the core of the receiving optical fiber,
The optical waveguide structure according to
(付記3)
前記受信側光導波路のコアの断面の最長距離は、前記受光デバイスの受光面の直径と同一又はそれよりも小さく、
前記送信側光導波路のコアの断面の最短距離は、前記発光デバイスの発光面の直径と同一又はそれよりも大きいことを備えることを特徴とする、付記1又は2記載の光導波路構造体。
(Appendix 3)
The longest distance of the cross section of the core of the receiving side optical waveguide is equal to or smaller than the diameter of the light receiving surface of the light receiving device,
The optical waveguide structure according to
(付記4)
前記受信側光導波路と前記送信側光導波路とは、前記光ファイバアレイが接続される側の端面において光導波路の中心軸が同一平面上に並び、かつ、前記光ファイバアレイを構成する各光ファイバの中心軸の間隔と一致するように設けられていることを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
(Appendix 4)
The receiving-side optical waveguide and the transmitting-side optical waveguide are arranged such that the central axes of the optical waveguide are aligned on the same plane at the end face on the side to which the optical fiber array is connected, and each optical fiber constituting the optical fiber array The optical waveguide structure according to any one of
(付記5)
曲面上に形成された異なるサイズの溝を有するクラッド構造体と、
前記溝に形成された導波路コアと、
前記導波路コアを覆うクラッドフィルムとを備え、
前記受信側光導波路及び前記送信側光導波路は、前記クラッド構造体、前記導波路コア及び前記クラッドフィルムによって構成されることを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
(Appendix 5)
A clad structure having grooves of different sizes formed on a curved surface;
A waveguide core formed in the groove;
A clad film covering the waveguide core;
The optical waveguide according to any one of
(付記6)
曲面上に形成された異なるサイズの溝を有するクラッド構造体と、
前記溝に形成された導波路コアと、
前記導波路コアを覆うクラッドフィルムとを備え、
前記受信側光導波路及び前記送信側光導波路は、前記クラッド構造体、前記導波路コア及び前記クラッドフィルムによって構成され、
前記受信側光導波路と前記送信側光導波路とは、前記光ファイバアレイが接続される側の端面において光導波路の中心軸が同一平面上に並び、かつ、前記光ファイバアレイを構成する各光ファイバの中心軸の間隔と一致するように設けられており、
前記クラッド構造体は、前記受信側光導波路と前記送信側光導波路との間の表面に段差を有することを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
(Appendix 6)
A clad structure having grooves of different sizes formed on a curved surface;
A waveguide core formed in the groove;
A clad film covering the waveguide core;
The reception-side optical waveguide and the transmission-side optical waveguide are constituted by the cladding structure, the waveguide core, and the cladding film,
The receiving-side optical waveguide and the transmitting-side optical waveguide are arranged such that the central axes of the optical waveguide are aligned on the same plane at the end face on the side to which the optical fiber array is connected, and each optical fiber constituting the optical fiber array It is provided so as to match the interval of the central axis of
The optical waveguide structure according to any one of
(付記7)
前記クラッドフィルムは、前記段差に応じた部分にスリットを有するか、又は、前記クラッドフィルムは、2分割されており、前記段差を挟んで両側に設けられていることを特徴とする、付記6記載の光導波路構造体。
(付記8)
曲面上に形成された異なるサイズの溝を有するクラッド構造体と、
前記溝に形成された導波路コアと、
前記導波路コアを覆うクラッドフィルムとを備え、
前記受信側光導波路及び前記送信側光導波路は、前記クラッド構造体、前記導波路コア及び前記クラッドフィルムによって構成され、
前記受信側光導波路と前記送信側光導波路とは、前記光ファイバアレイが接続される側の端面において光導波路の中心軸が同一平面上に並び、かつ、前記光ファイバアレイを構成する各光ファイバの中心軸の間隔と一致するように設けられており、
前記クラッド構造体は、前記受信側光導波路と前記送信側光導波路との間の表面に斜面を有することを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
(Appendix 7)
(Appendix 8)
A clad structure having grooves of different sizes formed on a curved surface;
A waveguide core formed in the groove;
A clad film covering the waveguide core;
The reception-side optical waveguide and the transmission-side optical waveguide are constituted by the cladding structure, the waveguide core, and the cladding film,
The receiving-side optical waveguide and the transmitting-side optical waveguide are arranged such that the central axes of the optical waveguide are aligned on the same plane at the end face on the side to which the optical fiber array is connected, and each optical fiber constituting the optical fiber array It is provided so as to match the interval of the central axis of
The optical waveguide structure according to any one of
(付記9)
付記1〜8のいずれか1項に記載の光導波路構造体を備えることを特徴とする光モジュール。
(付記10)
光ファイバアレイに含まれる受信用光ファイバと受光デバイスとを接続する受信側光導波路と、前記光ファイバアレイに含まれる送信用光ファイバと発光デバイスとを接続する送信側光導波路とを備える光導波路構造体の製造方法であって、
前記受信側光導波路のコアの断面積が前記送信側光導波路のコアの断面積よりも大きくなるように、曲面上に異なるサイズの溝を有するクラッド構造体を作製する工程と、
前記溝に液状コア材料を充填するとともに、前記溝をクラッドフィルムで覆う工程と、
前記クラッドフィルムによって覆われた状態で前記液状コア材料を硬化させる工程とを含むことを特徴とする光導波路構造体の製造方法。
(Appendix 9)
An optical module comprising the optical waveguide structure according to any one of
(Appendix 10)
An optical waveguide comprising: a receiving-side optical waveguide that connects a receiving optical fiber and a light-receiving device included in the optical fiber array; and a transmitting-side optical waveguide that connects the transmitting optical fiber and the light-emitting device included in the optical fiber array. A structure manufacturing method comprising:
Producing a clad structure having grooves of different sizes on the curved surface such that the cross-sectional area of the core of the receiving-side optical waveguide is larger than the cross-sectional area of the core of the transmitting-side optical waveguide;
Filling the groove with a liquid core material and covering the groove with a cladding film;
And a step of curing the liquid core material in a state covered with the clad film.
1 曲面構造体(クラッド構造体)
2 曲面(凸面)
3A 送信側溝(導波路用溝)
3B 受信側溝(導波路用溝)
4 液状コア材料
4A 送信側導波路コア
4B 受信側導波路コア
5,5A,5B クラッドフィルム
6 段差
7A 送信側光導波路(曲線導波路)
7B 受信側光導波路(曲線導波路)
7AX 送信側光導波路(直線導波路)
7BX 受信側光導波路(直線導波路)
8 光導波路構造体(ポリマ光導波路)
9 レンズ
10 斜面
11 平面構造体(クラッド構造体)
12 平面
30 プリント基板(回路基板)
31 面型受光素子アレイ(PDアレイチップ)
31A 受光デバイス
31AX 受光面
32 面型発光素子アレイ(VCSELアレイチップ)
32A 発光デバイス
32AX 発光面
33 光ファイバアレイ(リボンファイバ)
33A 光ファイバ
34 光コネクタ
35 ドライバIC
36 レシーバIC
1 Curved structure (clad structure)
2 Curved surface (convex surface)
3A Transmission side groove (Guide groove)
3B Reception side groove (waveguide groove)
4
7B Receiver optical waveguide (curved waveguide)
7AX Transmission-side optical waveguide (straight waveguide)
7BX Receiving side optical waveguide (straight waveguide)
8 Optical waveguide structure (polymer optical waveguide)
9
12 Plane 30 Printed circuit board (circuit board)
31 Surface light receiving element array (PD array chip)
31A Light Receiving Device 31AX Light Receiving Surface 32 Planar Light Emitting Element Array (VCSEL Array Chip)
32A light emitting device 32AX
36 Receiver IC
Claims (5)
前記光ファイバアレイに含まれる送信用光ファイバと発光デバイスとを接続する送信側光導波路とを備え、
前記受信側光導波路のコアの断面積が、前記送信側光導波路のコアの断面積よりも大きいことを特徴とする光導波路構造体。 A receiving-side optical waveguide connecting a receiving optical fiber and a light receiving device included in the optical fiber array;
A transmission-side optical waveguide that connects a transmission optical fiber and a light-emitting device included in the optical fiber array;
An optical waveguide structure, wherein a cross-sectional area of a core of the reception-side optical waveguide is larger than a cross-sectional area of a core of the transmission-side optical waveguide.
前記送信側光導波路のコアの断面の最長距離は、前記送信用光ファイバのコアの直径と同一又はそれよりも小さいことを備えることを特徴とする、請求項1記載の光導波路構造体。 The shortest distance of the cross section of the core of the receiving optical waveguide is equal to or larger than the diameter of the core of the receiving optical fiber,
2. The optical waveguide structure according to claim 1, wherein a longest distance of a cross section of a core of the transmission-side optical waveguide is equal to or smaller than a diameter of the core of the transmission optical fiber.
前記送信側光導波路のコアの断面の最短距離は、前記発光デバイスの発光面の直径と同一又はそれよりも大きいことを備えることを特徴とする、請求項1又は2記載の光導波路構造体。 The longest distance of the cross section of the core of the receiving side optical waveguide is equal to or smaller than the diameter of the light receiving surface of the light receiving device,
3. The optical waveguide structure according to claim 1, wherein a shortest distance of a cross section of a core of the transmission-side optical waveguide is equal to or larger than a diameter of a light emitting surface of the light emitting device.
前記受信側光導波路のコアの断面積が前記送信側光導波路のコアの断面積よりも大きくなるように、曲面上に異なるサイズの溝を有するクラッド構造体を作製する工程と、
前記溝に液状コア材料を充填するとともに、前記溝をクラッドフィルムで覆う工程と、
前記クラッドフィルムによって覆われた状態で前記液状コア材料を硬化させる工程とを含むことを特徴とする光導波路構造体の製造方法。 An optical waveguide comprising: a receiving-side optical waveguide that connects a receiving optical fiber and a light-receiving device included in the optical fiber array; and a transmitting-side optical waveguide that connects the transmitting optical fiber and the light-emitting device included in the optical fiber array. A structure manufacturing method comprising:
Producing a clad structure having grooves of different sizes on the curved surface such that the cross-sectional area of the core of the receiving-side optical waveguide is larger than the cross-sectional area of the core of the transmitting-side optical waveguide;
Filling the groove with a liquid core material and covering the groove with a cladding film;
And a step of curing the liquid core material in a state covered with the clad film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008180332A JP2010020085A (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Optical waveguide structure and method of manufacturing the same, and optical module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008180332A JP2010020085A (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Optical waveguide structure and method of manufacturing the same, and optical module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010020085A true JP2010020085A (en) | 2010-01-28 |
Family
ID=41705055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008180332A Withdrawn JP2010020085A (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Optical waveguide structure and method of manufacturing the same, and optical module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010020085A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9366832B2 (en) | 2014-04-08 | 2016-06-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical connection structure |
WO2023179289A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 华为技术有限公司 | Optical fiber array, optical module and communication device |
-
2008
- 2008-07-10 JP JP2008180332A patent/JP2010020085A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9366832B2 (en) | 2014-04-08 | 2016-06-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical connection structure |
WO2023179289A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 华为技术有限公司 | Optical fiber array, optical module and communication device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7220065B2 (en) | Connection apparatus for parallel optical interconnect module and parallel optical interconnect module using the same | |
KR100461157B1 (en) | Parallel optical interconnect module and method for manufacturing thereof | |
JP6127053B2 (en) | Multichannel transceiver | |
JP2013020027A (en) | Optical transmission line and method of manufacturing the same | |
US9470846B2 (en) | Wavelength division multiplexing with multi-core fiber | |
CA2793563A1 (en) | A two dimensional optical connector | |
JP2007072007A (en) | Optical waveguide module | |
US20080205894A1 (en) | Optical module for optically coupling optical fiber and surface optical device | |
JP2006267502A (en) | Optical waveguide module | |
JP2010020085A (en) | Optical waveguide structure and method of manufacturing the same, and optical module | |
JP2006208794A (en) | Waveguide type optical module, optical waveguide film, and its manufacturing method | |
JP2008020720A (en) | Optical waveguide and parallel optical transmitter-receiver | |
JP2008020721A (en) | Parallel optical transmitter-receiver | |
JP5056698B2 (en) | Optical waveguide structure | |
JP2008134444A (en) | Optical module and optical waveguide structure | |
JP2008015040A (en) | Optical waveguide and optical module | |
WO2016147300A1 (en) | Optical waveguide, method for manufacturing same, and optical device using said optical waveguide | |
KR100398045B1 (en) | Module for transmitting and receiving an optic signal | |
JP2009223184A (en) | Optical waveguide structure and method of manufacturing the same, and optical module | |
JP5206592B2 (en) | Optical module and optical waveguide structure | |
JP2008281695A (en) | Light guide and light guide substrate | |
JP2011053303A (en) | Optical element module, optical transceiver, and optical active cable | |
JP2002031746A (en) | Optical branching/coupling device and optical transmission device | |
JP2007212902A (en) | Optical transmitting/receiving apparatus | |
JP2015068997A (en) | Photoelectric conversion device and optical module using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20111004 |